Устройство для определения темпера-туры плавления

, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ни 842527"0 01 й 25/04 Пкударстввннмй комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 30,06,81 2) Авторы изобретения.А. Чубин В,Д, Бейдер нститут металлургии им. 50-летия СССР АН Грузинской ССР(7) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕИПЕРАТУРЬ ПЛАВЛЕНИЯ беспечистройство вает достаточн ний так как в очности измереальное определениесубъективный хараквнимания эксперисплавления нос тер и зависит отментатора. Изобретение относится к теплофизике, в частности к устройствам для измерения температуры плавления,и может- быть использовано для изу- . чения различных металлургических материалов, основная масса которых при высоких температурах обладает электропроводностью.Известно устройство для измерения температуры плавления твердых веществ, Это устройство содержит подложку, на которой помещают исследуемый образец, нагреватель и датчик температуры, расположенный в полости подложки. Фиксацию температуры плавления образца осуществля в момент сплавления острых выступов образца Г 11.Известное у не о Наиболее близким по техническ решению к предлагаемому являетсяустройство дляизмерения температуры плавления твердых тел. Это, устройство содержит две осесимметрично расположенные подложки, междукоторыми помещают исследуемый образец, причем нижняя установлена неподвижно, а верхняя подложка закреплена с возможность вертикальногоперемещения. В устройстве имеетсятакже система нагрева, датчик температуры и регистрирующий прибор,записывающий максимальное значениетемпературы. Подвижная подложка,неподвижная в условиях, когда образец находится в твердом состоянии,в верхней части сочленена с регулятором электрической цепи, выполненным в виде упругой пластины. Электрическая цепв состоит из источника питания, нагревателя, регистрирующего прибора и регулятора электрической цепи. При расплавлении об842527 4 разца подвижная подложка перемещается вниз, при этом регулятор размыкает цепь и отключает нагревательи регистрирующий прибор. Точкаплавления определяется по результатам регистрации максимальной температурыДля получения равномерного,нагрева всего образца и датчика температуры требуется создание значительной тепловой зоны, куда попадают и элементы, удерживающие образец - обе подложки. В результатенагрева подложки испытывают термическое расширенив и верхняя часть/подвижной подложки йеремещаетсявверх, сжимая упругую контактнуюпластину. Разрыв цепи в устройствепроисходит не в начальный моментразмягчения образца, а когда верхняячасть подвижной подложки в результате дальнейшего размягчения образца опустится на величину термического расширения, составляющую при высоких температурах (1200 -1500 С)о о4:5 мм. За это время произойдетвозрастание температуры и тем самымпоказания будут завышены, Кроме того, устройство не позволяет исследовать материалы, содержащие несколько компонентов с различными температурами плавления, так как будетфиксировать среднюю температуру плавления,Цель изобретения - повышение точ- З 5ности опреДеления температуры начала и конца плавления многокомпонентных сред.Поставленная цель достигаетсятем, что в известном устройстве дляопределения температуры плавления,содержащем две установленные осесимметрично подложки, механизм для вертикального перемещения одной из подложек, систему нагрева, датчик температуры и регистрирующий приборподложки выполнены из электропроводного материала, а над верхней подложкой расположен подвижный контакт.Контакт снабжен системой крепления,выполненной в виде эксцентричных роликов, регулирующих движение контакта в одном направлении. 5 10 15 20 25 30 40 45 55 Кроме того, механизм крепления верхней подложки содержит ограничитель хода передвижения последней. Электрическая цепь содержит два параллельно подключенных сопротивления одно из которых включено через подвижный контакт.На чертеже изображено устройстводля определения температуры плавления, общиц вид.Устройство содержит трубчатуюпечь с нагревателем 1, в зоне нагрева которой помещают образец 2.Образец 2 расположен на подложке3 выполненной из электропроводногоматериала и установленной на керамической трубке 4. Вывод нижней подложки 3 осуществляется молибденовымпрутком 5. Горячий спай термопары6 находится под образцом 2 в непосредственной близости от него. Нижняя подложка 3 с трубкой 4 установлены неподвижно на подставке 7.Верхняя подложка 8, закрепленнаяв керамической трубке 9, расположенанад образцом 2 осесимметрично нижнейподложке 3. С помощью прутка 10 верхняя подложка 8 электрически соединенас пластинкой 11, Трубка 9 закрепленав держателе 12 тем, что она можетсвободно перемещаться в вертикальномнаправлении. Кольцо 13, закрепленноена трубке 9, ограничивает величинупередвижения трубки 9 при ее движении вниз. Кольцо 13 установлено так,что при максимальном опускании трубки9, т.е, при полном расплавлении исследуемого образца, верхняя подложка9 не касалась бы нижней подложки 3 наобразовавщейся капле расплавленногообразца. Для минимального давленияверхней подложки 8 на образец 2 предусмотрейа система противовеса 1,непоказана),Контакт 14,.острием касающийсяпластинки 11, ввинчен в шток 15 изизолирующего материала, Шток 15зажат эксцентричными роликами 16 установленными так,чтобы шток 15 мог,двигаться только вверх. Ролики присжаты к штоку пружинами,1 Образец 2, нижняя подложка 3, источник питания, сопротивления 17 и 18 и верхняя подложка 8 образуют замкнутую электрическую цепь. Параллельные сопротивлению 17 включена цепь из сопротивления 19, контакта 14 и. пластины 11. Напряжение, снимаемое с сопротивления 18, поступает на один канал двухкоординатного потенциометра 20, ко второму каналу подключена термопара 6.5 8425Устройство работает следующим образом.Исследуемый материал помещают между подложками 3 и 8 и производят нагрев печи 1, При температурах вблизи точки плавления для увеличения точности измерения скорость нагрева замедляют. Термическое расширение подложек 3 и 8 и керамических трубок 4 и 9 вызывает подъем пластинки 11, которая . 10 свободно перемещается вместе с контактом 1,4. На потенциометре 20 осуществляется функциональная запись сигнала, снимаемого с сопротивления 18, в зависимости его от температуры об разца. Величина этого сигнала пропорциональна силе тока, т.е. она зависит от электросопротивления цепи.До тех пор, пока материал находится в твердом состоянии, на диаграмме вычерчивается горизонтальная прямая линия, При размягчении образца верхняя подложка 8 опускается, а контакт 14, удерживаемый роликами 16, остается неподвижным. Это 25 вызывает разрыв цепи между пластинкой 11 и контактом 14 и отключение сопротивления 19. Электрический .ток в измерительной системе уменьшается, так как он течет теперь только 30 через сопротивление 17. Уменьшение тока регистрируется потенциометром при соответствующей температуре (Т) Температура (Т) - температура начала плавления. При дальнейшем протекании процесса плавления вследствии увеличения температуры, верхняя подложка 8, касаясь образца 2, перемещается вниз до тех пор, пока кольцо 13 не достигнет держателя 12.40Переход образца в жидкое состояние, соответствующее полному расплавлению при температуре Т , вызывает растекание расплава по нижней подлож-. ке 3. При этом происходит разрыв 45 цепи между верхней и нижней подложками. Обесточивание сопротивления 18 276регистрируется потейциометром в точке (Т 2).Участок между точками (Т., и Т, ) показывает температурный интервал плавления образца, по которому можно судить о начале и кбнце плавления исследуемого материала.Высокая точность измерения, автоматизация эксперимента и запись показаний температуры начала и конца плавления обеспечивают объективность, документальность и облегчают обработку получаемых данных. Формула изобретенияУстройство для определенчятемпературы плавления, содержащеедве расположенные осесимметричноподложки, одна .иэ из которых неподвижна, а другая снабжена механизмомдля ее вертикального Перемещения,нагревательную печь, датчик температуры и регистрирующий прибор, подключенный к электрической цепи,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повьппения точности измерения температуры плавления мньгокомпонентных сред, подложки выполненыиз электропроводного материала, причем подвижная подложка включена вэлектроцепь через подвижный контакт,а механизм перемещения ее снабжен ограничителем хода.Кроме того, электрическая. цепьсодержит два параллельно подключенных сопротивления, одно из которыхвключено через подвижный контакт.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лякишев Н.П. Высокотемпературная установка для определения температур плавления металла и шлака.Производство ферросплавов, сб. В 2,И., "Металлургия", 973, с. 36.2. Патент США У 3289460,кл. 73-17, 1966.1Составитель А. ВолковРедактор Ю. Середа Техред А, Бабинец орректор одписное каз 5 .ВНИ 057/46 Тираж 907 ПИПИ Государственного комитета СССРпо делам. изобретений и открытий113035 Москва ЖРаушская наб. д. 4/5илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна утяг Ф